Modelación de un sistema de climatización basado en células termoeléctricas mediante Trnsys

Resumen

En este artículo se presentan los resultados obtenidos al simular un modelo de un sistema de climatización basado en células Peltier mediante el programa TRNSYS®. El sistema de climatización termoeléctrico modelado es un prototipo real que se ha construido, instalado en una caseta prefabricada y ensayado bajo distintas condiciones de funcionamiento en la Escuela de Arquitectura. El sistema de climatización se ha modelado en MATLAB® y se ha conectado a un modelo en TRNSYS® de un despacho genérico de 24 m2 ubicado en el edificio de la Escuela de Arquitectura. Las simulaciones del sistema conjunto se han realizado a lo largo de todo un año con las condiciones climáticas de tres ciudades españolas (Bilbao, Madrid y Sevilla) y una europea (París). Como resultados de las simulaciones se han analizado la temperatura de salida del aire del sistema de climatización, la temperatura interior del despacho y la potencia eléctrica consumida. El mismo edificio y en las mismas localizaciones se ha simulado integrando un sistema de climatización convencional: bomba de calor en Sevilla y radiador eléctrico de aceite más equipo de aire acondicionado en el resto de ciudades. De las simulaciones para el despacho, el equipo termoeléctrico y las condiciones de funcionamiento concretos modelados, se ha obtenido que en Bilbao se consigue mantener durante todo el año la temperatura de confort objetivo, pero en Madrid, París y en Sevilla el objetivo se consigue en todas las estaciones, salvo en verano. En Madrid y París la temperatura objetivo se alcanza en verano instalando un sistema de climatización doble, pero en Sevilla, ni siquiera con este sistema doble se consigue refrigerar el despacho en verano. En cuanto a la comparación de consumos eléctricos con los sistemas convencionales se ha obtenido que en tres de las ciudades, el consumo del sistema termoeléctrico es muy superior. Sólo en Bilbao el consumo es del mismo orden, lo que viene a indicar que este sistema de climatización podría ser técnica y económicamente viable en ciudades de clima suave, mejorando las condiciones de aislamiento del edificio y la configuración y las condiciones de funcionamiento del equipo termoeléctrico.